LA ENERGIA Y SUS TRANSFORMACIONES
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La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º LA ENERGIA Y SUS TRANSFORMACIONES Energía y trabajo La energía es una magnitud física y se define como la capacidad de un cuerpo para realizar un _____________. sobre sí mismo o sobre _____________________________ tras realizar un _________________Pero... ¿Qué es el trabajo? Para que sobre un cuerpo se realice un trabajo, deben darse dos condiciones: 1. Que el cuerpo sobre el que se realice un trabajo reciba una _____________. 2. Que el cuerpo en cuestión se ____________. Mientras se realiza trabajo sobre un cuerpo, se produce una________________________ __________________ al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía en __________________. Ejemplo: Si yo hago una fuerza sobre para empujar una mesa y ésta se mueve, la mesa ha recibido un trabajo, por lo tanto, ha recibido energía. Si no se moviese en absoluto, aunque la haya intentado empujar, la mesa no ha recibido trabajo y... por lo tanto... no ha recibido energía. Formas de energía La energía puede manifestarse de diversas formas en la naturaleza.Veamos cuales son: − Energía ______________: Asociada al _____________. − Energía _____________: Asociada a la ____. Un caso particular es la energía ______ − Energía _______________: Es la energía que está almacenada en el interior de los ____________ ________________. − Energía _____________ o calorífica: Es la energía que se transfiere de un cuerpo que está a ______________ temperatura a otro que está a __________ temperatura. Es el 1 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º _________. − Energía _____________: Es la energía almacenada en las ____________ y productos químicos. Ejemplo: la _____________. − Energía mecánica ________________ (o energía cinética): Es la energía que posee cualquier cuerpo que esté en ___________________. − Energía mecánica ____________________ (o energía potencial): Es la energía que posee cualquier cuerpo por el simple hecho de estar situado a cierta ____________ respecto del suelo. − Energía eléctrica: Es la energía asociada a la corriente eléctrica. 1. Ejercicio ¿Qué forma de energía manifiestan los siguientes objetos o fenómenos de la naturaleza? NOTA: En algún caso puede manifestarse más de una forma de energía a la vez. − Tren en movimiento − Rayo − Trueno − Chocolatina − Un pájaro volando − Corriente eléctrica − Relámpago − Madera − Agua en una presa − Agua que corre por un río − Agua hirviendo − Carbón 2 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º 2. Ejercicio ¿Qué tipo de transformación de energía logran los siguientes objetos? − Estufa eléctrica: Energía eléctrica en energía térmica. − Bombilla − Estufa de gas − Motor de un coche − Altavoz − Pila − Placa solar para el agua − Aerogenerador − Micrófono − Motor eléctrico − Fuegos artificiales − Carbón en una caldera − Dinamo de una bici Medición de la energía La energía que posee un cuerpo no se puede medir directamente, pero sí el trabajo realizado con ella. Por eso las unidades en las que se mide la energía son las ______________ que las del trabajo. La unidades de energía y trabajo son − El _______________, es la unidad del sistema ________________. − El ____________________________, es la unidad que se emplea para la energía ________________. − La ______________________, es la unidad que se emplea para la energía _____. Otras unidades relacionadas con la energía 3 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º Hay una unidad muy empleada en el campo de diversas tecnologías, que mide la ________________________ con la que se consume o genera energía, es la __________________, la cual se mide en ___________________. Ejemplo: Una bombilla de 120 W consume el triple de energía que una bombilla de de 40 W si están encendidas durante el mismo tiempo. Múltiplos de la energía − El __________________ (kW) Un kilovatio equivale a ___________ W, es decir, 1 kW = 1000 W − El ___________________ (MW) Un megavatio equivale a un _______________ de vatios, es decir, 1 MW = 1000000 W = 106, también se puede deducir que 1 MW = 1000 kW Ejercicios 1. ¿Cuantos vatios de potencia tiene una central eléctrica de 540 MW? 2. Una casa puede consumir hasta 5,5 kW. ¿A cuantos vatios equivale? 4 La energía y sus transformaciones 3º IES Villalba Hervás Fuentes de energía Para obtener cualquiera de las formas de energía que hemos visto, hemos de hallar un fenómeno natural o crear un sistema artificial. Éstas son las _______________________. El ser humano conoce las siguientes fuentes de energía de las cuales extrae energía para su consumo. Fuentes de energía Forma de energía que contiene Clasificación de las fuentes de energía Atendiendo a su capacidad de regeneración − ___________________: Son fuentes _____________ de la naturaleza e ___________________. − ____________________: Son fuentes que se agotan al utilizarlas y no se renuevan a corto plazo. 5 La energía y sus transformaciones 3º IES Villalba Hervás Atendiendo a su uso en cada país − ________________________: Se trata de las energías más usadas en los países ______________________. − No convencionales o ____________________: Se trata de fuentes de energía que están ______________________ su desarrollo tecnológico. Atendiendo a su impacto ambiental − _____________________ o no contaminantes: Son fuentes de energía cuyo consumo no genera residuos y tienen impacto ambiental mínimo. − _______________________: Son fuentes de energía cuyo consumo genera residuos contaminantes y al mismo tiempo tiene un impacto ambiental considerable. Fuentes de energía ¿Renovable o no renovable? ¿Convencional o alternativa? ¿Contaminante o limpia? 6 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º La energía eléctrica y las centrales. Es la forma de energía más utilizada por nuestra sociedad. Esto se debe a dos razones… − __________________________________________________________ _______________________________________ Ejemplos: Energía eléctrica en luminosa __________________ Energía eléctrica en calor _____________________ Energía eléctrica en mecánica cinética___________________ Energía eléctrica en sonora_______________________ − Es posible _________________________________________________ Por eso, el ser humano ha sabido crear unas instalaciones donde se transforman algunas de las _______________________ para obtener energía eléctrica que más tarde se consuma. Son las _________________________. El generador eléctrico Los generadores eléctricos los poseen casi todas las centrales eléctricas. Son unas ___________________ que transforman energía mecánica ___________ en energía __________________. Cuando el generador eléctrico se mueve por alguna razón (el viento, una caída de agua, etc) esta energía cinética se transforma en eléctrica. Es muy parecido a la dinamo de la bicicleta. 7 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º Tipos de centrales eléctricas Central Eléctrica Fuente de energía que emplea Forma de energía de la fuente empleada 8 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás Instalación que transforma la energía de los 3º Tacha lo incorrecto: Esta central… - Emplea fuentes de energía RENOVABLES/NO RENOVABLE - Es CONVENCIONAL/ALTERNATIVA - Es LIMPIA/CONTAMINANTE 9 CENTRAL NUCLEAR: Instalación que transforma la energía almacenada por los La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º Si bombardeamos núcleos de átomos de uranio con neutrones, algunos se dividen, dando lugar a átomos más pequeños. Este proceso, que libera gran cantidad de energía se denomina FISION NUCLEAR. Es el fundamento de las centrales nucleares. Tacha lo incorrecto: Esta central… - Emplea fuentes de energía RENOVABLES/NO RENOVABLE - Es CONVENCIONAL/ALTERNATIVA - Es LIMPIA/CONTAMINANTE 10 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º CENTRALES HIDRAULICAS O HIDROELECTRICAS Tacha lo incorrecto: Esta central… - Emplea fuentes de energía RENOVABLES/NO RENOVABLE - Es CONVENCIONAL/ALTERNATIVA 11 - Es LIMPIA/CONTAMINANTE La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º TRANFORMACIONES ENERGÉTICAS A. Central Térmica B. Central Nuclear Caldera Turbinas Reactor nuclear Turbinas C. Central hidroeléctrica presa Generador Generador Turbinas Generador 12 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás Fuente de energía 3º Ventajas Impacto ambiental Otros iinconvenientes Central Térmica Central Nuclear Central Hidroeléctrica 13 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º Energía eólica (Parque eólico o Central de Energía eólica) Consisten en obtener energía eléctrica a partir de la energía mecánica del viento. Las máquinas que se encargan de esta transformación se llaman _____ Esquema de un aerogenerador 3 4 5 2 1 Tacha lo incorrecto: Esta central… - Emplea fuentes de energía RENOVABLES/NO RENOVABLE - Es CONVENCIONAL/ALTERNATIVA - Es LIMPIA/CONTAMINANTE 14 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º 15 La energía y sus transformaciones ENERGIA SOLAR IES Villalba Hervás 3º Instalación que transforma. La energía del Sol se puede aprovechar para dos fines: • • Para producir energía eléctrica: Con la Central Solar ________________ y las centrales _____________________ Para producir energía térmica Con los ________________________ Tacha lo incorrecto: Esta central… - Emplea fuentes de energía Objetivo: Se aprovecha la energía del sol para producir RENOVABLES/NO RENOVABLE - Es energía eléctrica. CENTRAL SOLAR 1 2. 3 4. 5 16 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS En estas instalaciones se convierte directamente _______________________, ________________________para lo cual se utilizan las llamadas células solares o células ____________________. Algunas calculadoras y relojes tienen células solares fotovoltaicas. Como una placa produce poca energía, lo normal es colocar muchas en un sitio para producir mucha energía eléctrica. Un parque solar aprovecha la energía del sol directamente para convertirla en energía eléctrica. No es necesario ni _______________, ni ________________ ni ____________ para evaporar agua. En este ejemplo se puede ver una farola que obtiene su energía de una célula fotovoltaica. Este tipo de farolas se construyen para zonas que están muy alejadas de la red eléctrica. Como es muy caro llevar tendido eléctrico hasta ellas, sale más rentable construir este tipo. 17 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás 3º BIOMASA Es el conjunto de la materia ____________________ que tiene origen _______ o ______________, como pueden ser desechos _______________ (cáscaras, huesos de aceitunas, caña, rastrojos,…), _________________ (especialmente _________________ y hojas), de ________________ (por ejemplo, estiércol) y de los ___________________________________________ (_____________). Esta materia orgánica puede ser aprovechada para obtener energía de ______ formas. - _________________________________________________________,. Es muy parecido a la central térmica, pero en lugar de combustible fósil se emplea biomasa. - A partir de la biomasa se obtiene otros productos que sirven de _________________________ (son los llamados _________________), por ejemplo, de la caña de azúcar se extrae el ________________ que sirve de combustible a los automóviles. Otro ejemplo es el __________, que se puede extraer del estiércol o el ____________________ (para automóviles). ENERGIA GEOTERMICA Consiste en aprovechar el __________________________________________ para obtener energía eléctrica. Consiste en introducir ___________________ en el interior de la tierra para convertirla _________________________, el cual mueve una turbina que, conectada a un generador produce electricidad. A veces se obtiene el vapor de agua directamente del interior de la tierra. 18 IES Villalba Hervás La energía y sus transformaciones 3º TRANFORMACIONES ENERGÉTICAS II A. Central Eólica Aerogenerador Palas del rotor C. Central Solar B. Efecto fotovoltaico Reactor nuclear Turbinas Generador Células fotovoltaicas 19 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás Fuente de energía 3º Ventajas Impacto ambiental Otros inconvenientes Central Eólica Instalación fotovoltaica Central Solar 20 La energía y sus transformaciones IES Villalba Hervás Fuente de energía 3º Ventajas Impacto ambiental Otros inconvenientes Biomasa Energía Geotérmica 21
